ในฐานะที่เป็น เทคโนโลยีไฮเทค, เทคโนโลยีเลเซอร์ ได้ถูกนำไปใช้ในเกือบทุกสาขาอาชีพ เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์หมายถึงเทคโนโลยีการประมวลผลวัสดุขั้นสูงต่างๆ ที่ใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเป็นวิธีการเปลี่ยนรูปแบบหรือคุณสมบัติของวัสดุผ่านปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีระหว่างลำแสงเลเซอร์และวัสดุ การประมวลผลด้วยเลเซอร์เกี่ยวข้องกับหลายสาขาวิชา เช่น ฟิสิกส์ของเลเซอร์ วัสดุ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักร และวิศวกรรมการถ่ายเทความร้อน และบูรณาการเทคโนโลยีหลายอย่าง เช่น เลเซอร์ การผลิต การควบคุม และการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ มันได้กลายเป็นเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงทั่วไปที่ข้ามหลายสาขาวิชาและบูรณาการเทคโนโลยีที่หลากหลาย การประมวลผลด้วยเลเซอร์มีคุณลักษณะแบบไม่สัมผัส ไม่มีมลพิษ พื้นที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนขนาดเล็ก ความแม่นยำในการประมวลผลสูง และการประมวลผลพื้นที่เสริม และไม่สามารถทดแทนได้ด้วยวิธีการผลิตอื่นๆ ภายใต้เงื่อนไขการประมวลผลเฉพาะ ดังนั้นเทคโนโลยีเลเซอร์จึงถูกนำไปใช้ในหลายอุตสาหกรรม

เนื่องจากลักษณะของการใช้งานของตัวเองและความซับซ้อนของวัตถุการทำงาน เครื่องจักรกลการเกษตรโดยเฉพาะอย่างยิ่งการออกแบบและการประมวลผลแบบย้อนกลับในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตร มีนวัตกรรมน้อย มีวงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ยาวนาน ต้นทุนสูง คุณภาพการผลิตหยาบ และอายุการใช้งานค่อนข้างสั้น เพื่อที่จะปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตของเครื่องจักรกลการเกษตรอย่างจริงจังและพัฒนาควบคู่ไปกับอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรอื่นๆ จำเป็นต้องเพิ่มการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง เช่น เลเซอร์ในการผลิตทางการเกษตร และปรับปรุงระดับเทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัยของการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตร รัฐวิสาหกิจ

การใช้เลเซอร์ต้นแบบอย่างรวดเร็วในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตร:

เทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วเป็นคำทั่วไปสำหรับเทคโนโลยีการผลิตตัวอย่างหรือชิ้นส่วนอย่างรวดเร็วโดยใช้แบบจำลอง CAD โดยตรง โดยผสมผสานความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น เทคโนโลยี CAD เทคโนโลยี CNC เทคโนโลยีเลเซอร์ และเทคโนโลยีวัสดุ และเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูง โดยสามารถสร้างแนวคิดการออกแบบให้กลายเป็นต้นแบบที่มีฟังก์ชันบางอย่างได้โดยอัตโนมัติ โดยตรง รวดเร็วและแม่นยำ หรือผลิตชิ้นส่วนโดยตรงโดยใช้โมเดล CAD (รุ่นอิเล็กทรอนิกส์) และสร้างชิ้นส่วนที่ซับซ้อนเกือบทั้งหมดโดยไม่ต้องใช้แม่พิมพ์และเครื่องมือ แก้ปัญหาการเชื่อมต่อที่รวดเร็วตั้งแต่การออกแบบไปจนถึง การผลิต. ดังนั้นเทคโนโลยีนี้สามารถประเมินและปรับเปลี่ยนการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้อย่างรวดเร็ว ลดวงจรการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์อย่างมีประสิทธิภาพ ลดต้นทุนการพัฒนา ตอบสนองความต้องการของตลาดที่มีการแข่งขันสูงขึ้นในปัจจุบันเพื่อการพัฒนาอย่างรวดเร็วและการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่อย่างรวดเร็ว และปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันในตลาดของผลิตภัณฑ์และ ความสามารถในการแข่งขันที่ครอบคลุมขององค์กร

การเผาผนึกแบบเลือกสรรด้วยเลเซอร์เป็นหนึ่งในวิธีกระบวนการที่สำคัญในการผลิตต้นแบบอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีนี้ใช้หลักการในการเพิ่มวัสดุทีละชั้นเพื่อแบ่งและแบ่งแบบจำลองของแข็งสามมิติเพื่อสร้างเส้นทางการสแกนสำหรับการเผาผนึกด้วยเลเซอร์ จากนั้นลำแสงเลเซอร์จะถูกสแกนไปตามเส้นทางการสแกนด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์ xY เพื่อเผาและดูดซับวัสดุผงตัวเดียวกัน (เช่น ผงพลาสติก ผงไนลอน ขี้ผึ้ง เซรามิก หรือ) ผงผสมของโลหะและสารยึดเกาะ หรือผงโลหะ ฯลฯ ทีละชั้น หลังจากการเผาผนึกและซ้อนกันเป็นชั้นๆ ในที่สุดก็ได้ชิ้นงานสามมิติที่ต้องการในที่สุด วิธีการผลิตนี้มีลักษณะของความเร็วในการขึ้นรูปที่รวดเร็ว ความแม่นยำสูง คุณภาพพื้นผิวที่ดี ขั้นตอนหลังการประมวลผลที่เรียบง่าย และประหยัดเวลา เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญและได้สร้างวิธีการใหม่ในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิต

กระบวนการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรมีลักษณะเป็นของตัวเอง ชิ้นส่วนส่วนใหญ่มีรูปร่างที่ซับซ้อน เช่น เครื่องจักรเตรียมดิน เครื่องจักรเตรียมดิน และเครื่องจักรเก็บเกี่ยว นอกจากนี้ยังมีพื้นผิวโค้งที่ซับซ้อนอีกมากมาย เช่น พื้นผิวโค้งของตัวไถ ใบมีดหมุนของไถนาแบบหมุน ใบพัดปั๊มน้ำและฟีดสกรู ฯลฯ และจำเป็นต้องปรับรูปร่างให้สอดคล้องตามสถานการณ์การผลิตเฉพาะ ดังนั้นการพัฒนาชิ้นส่วนเครื่องจักรกลการเกษตรโดยใช้วิธีการประมวลผลเชิงกลแบบดั้งเดิมไม่เพียงแต่ใช้เวลานานและเทคโนโลยีการประมวลผลที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลตามที่ต้องการอีกด้วย การใช้เทคโนโลยีบูรณาการการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วด้วยเลเซอร์ขั้นสูงไม่เพียงช่วยลดระยะเวลาการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ลงอย่างมากและลดต้นทุนการพัฒนา แต่ยังปรับปรุงคุณภาพการผลิตมากกว่าวิธีการผลิตแบบดั้งเดิมอีกด้วย

การใช้เลเซอร์เสริมความแข็งแรงและการรักษาความร้อน:

เทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวด้วยเลเซอร์และการรักษาความร้อน เป็นเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิววัสดุรูปแบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา หลักการของเทคโนโลยีการเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวด้วยเลเซอร์คือการใช้คุณลักษณะของความสามารถในการเจาะทะลุที่แข็งแกร่งของเลเซอร์ เมื่อพื้นผิวโลหะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านวิกฤตที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลว พื้นผิวของโลหะจะถูกออสเทนไนซ์อย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงทำให้เย็นลงเองอย่างรวดเร็วและดับลง และพื้นผิวโลหะก็แข็งแรงขึ้นอย่างรวดเร็ว การเสริมความแข็งแรงของพื้นผิวด้วยเลเซอร์และการรักษาความร้อนสามารถแบ่งออกได้เป็น XNUMX ประเภท ประการแรก โลหะจะไม่ละลายเมื่อถูกฉายรังสีด้วยเลเซอร์ แต่โครงสร้างจะเปลี่ยนไป กระบวนการประเภทนี้ส่วนใหญ่จะเป็นการแข็งตัวด้วยการเปลี่ยนเฟสด้วยเลเซอร์ (การชุบด้วยเลเซอร์); ประการที่สอง โลหะจะละลายเมื่อเลเซอร์ถูกฉายรังสี และโครงสร้างเปลี่ยนแปลงหลังจากการทำความเย็นหรือมีการเพิ่มองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของพื้นผิว ซึ่งรวมถึงการหลอมด้วยเลเซอร์ การผสมด้วยเลเซอร์ เลเซอร์อะมอร์ฟิเซชัน และไมโครคริสตัลไลเซชัน ประการที่สาม พื้นผิวโลหะจะระเหยเป็นไอเมื่อเลเซอร์ถูกฉายรังสี ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง กระบวนการประเภทนี้ส่วนใหญ่จะเป็นการชุบแข็งด้วยเลเซอร์ช็อต พื้นฐานทางทฤษฎีทั่วไปของกระบวนการบำบัดความร้อนด้วยเลเซอร์ต่างๆ ที่กล่าวข้างต้นคือกฎแห่งปฏิสัมพันธ์ระหว่างเลเซอร์กับสสารและพฤติกรรมทางโลหะวิทยา

การรักษาความร้อนด้วยเลเซอร์คือการพัฒนาและเสริมเทคโนโลยีการรักษาความร้อนแบบดั้งเดิม สามารถแก้ปัญหาการเสริมความแข็งแรงของวัสดุที่วิธีการรักษาพื้นผิวแบบอื่นไม่สามารถแก้ไขได้หรือแก้ไขได้ยาก หลังจากการรักษาด้วยเลเซอร์ ความแข็งแรงของพื้นผิวของชั้นการหล่อสามารถเข้าถึง HRC60 ขึ้นไป และความแข็งพื้นผิวของคาร์บอนปานกลาง เหล็กกล้าคาร์บอนสูงและโลหะผสมสามารถเข้าถึง HRC70 ขึ้นไป จึงช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานความล้า ความต้านทานการกัดกร่อน และการเกิดออกซิเดชัน ความต้านทานและยืดอายุการใช้งาน

การบำบัดความร้อนด้วยเลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ ชิ้นส่วนสำคัญเกือบทั้งหมดของยานพาหนะหลายประเภท (เช่น เสื้อสูบ ซับสูบ เพลาข้อเหวี่ยง เพลาลูกเบี้ยว วาล์วไอเสีย บ่าวาล์ว หรือแหวนลูกสูบ ฯลฯ) สามารถรักษาได้ด้วยการรักษาด้วยความร้อนด้วยเลเซอร์ HJ ในทำนองเดียวกัน หัวรถจักรเพื่อการเกษตรก็ควรใช้อย่างแพร่หลายเช่นกัน ในการผลิตทางการเกษตร สภาพการทำงานของเครื่องจักรจะแตกต่างกันไป เครื่องจักรบางชนิด (คันไถ รถไถ เครื่องหยอดเมล็ด และเครื่องเก็บเกี่ยว) ทำงานในสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนโดยตรง ส่งผลให้ชิ้นส่วนหลายชิ้นสึกหรออย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน เพื่อให้ได้ความแข็งแรงเพียงพอ การใช้วัสดุของเครื่องจึงมีมาก ซึ่งไม่เพียงแต่จะสิ้นเปลืองวัสดุเท่านั้น แต่ยังดูเทอะทะอีกด้วย สำหรับชิ้นส่วนดังกล่าว ความแข็งหลังการชุบแข็งด้วยเลเซอร์จะสูงกว่าการชุบแข็งแบบทั่วไป 5% ถึง 20% การผสมด้วยเลเซอร์สามารถเลือกวัสดุใหม่เพื่อสร้างชั้นโลหะผสมใหม่โดยขึ้นอยู่กับซับสเตรตเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่น่าพึงพอใจ นอกจากนี้ เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีขึ้นหลังการบำบัด จึงสามารถเลือกซับสเตรตประสิทธิภาพต่ำได้ ซึ่งช่วยลดมวลของซับสเตรต

การใช้เลเซอร์ในการซ่อมแซมชิ้นส่วนเครื่องจักรกลการเกษตร:

การหุ้มด้วยเลเซอร์ (ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม เลเซอร์ละลาย) เป็นเทคโนโลยีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวแบบใหม่ โดยจะเพิ่มวัสดุหุ้มลงบนพื้นผิวของซับสเตรต และใช้ลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นพลังงานสูงเพื่อหลอมมันพร้อมกับชั้นบาง ๆ บนพื้นผิวของซับสเตรตเพื่อสร้างชั้นหุ้มฟิลเลอร์ที่ถูกยึดเหนี่ยวทางโลหะบนพื้นผิวของซับสเตรต . เนื่องจากการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถหุ้มวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงบนพื้นผิวของสารตั้งต้นที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ และองค์ประกอบของวัสดุไม่ได้ถูกจำกัดด้วยสภาวะทางอุณหพลศาสตร์ตามปกติของโลหะวิทยาโลหะผสม ดังนั้น ช่วงของวัสดุหุ้มที่ใช้จึงค่อนข้างกว้าง รวมถึงโลหะผสมที่มีนิกเกิล โคบอลต์ โลหะผสมที่มีเหล็ก วัสดุโลหะผสมคอมโพสิตคาร์ไบด์ และวัสดุเซรามิก ในหมู่พวกเขา การหุ้มด้วยเลเซอร์ของวัสดุโลหะผสมและวัสดุคอมโพสิตคาร์ไบด์นั้นค่อนข้างสมบูรณ์และได้ถูกนำไปใช้จริงแล้ว เนื่องจากกระบวนการทำความร้อนแบบอะเดียแบติกอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากความหนาแน่นพลังงานสูงของลำแสงเลเซอร์ การหุ้มด้วยเลเซอร์จึงมีผลกระทบต่อความร้อนน้อยลงบนพื้นผิวและทำให้เกิดการเสียรูปน้อยลง การควบคุมพลังงานอินพุตของเลเซอร์ยังสามารถจำกัดการเจือจางของซับสเตรตให้อยู่ในระดับต่ำมาก (น้อยกว่า 10%) ดังนั้นจึงรักษาประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุหุ้มดั้งเดิม

ดังนั้นเทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์จึงสามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนของพื้นผิววัสดุได้ และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการซ่อมแซมชิ้นส่วนหลังการสึกหรอและเพิ่มประสิทธิภาพของชิ้นส่วนที่ผลิตใหม่ สำหรับชิ้นส่วนที่สำคัญ (เช่น ปลอกสูบและลูกสูบในเครื่องจักรกลการเกษตร) เนื่องจากปริมาณงานมาก อุณหภูมิสูง แรงดันสูง การสึกกร่อน และระดับแรงเสียดทานที่แตกต่างกัน ปริมาณการสึกหรอจึงมีขนาดใหญ่มาก และจำเป็นต้องทิ้งชิ้นส่วนและเปลี่ยนใหม่ เป็นประจำ. สำหรับเครื่องจักรไถพรวน เครื่องจักรเตรียมดิน และเครื่องจักรเก็บเกี่ยว (เช่น ไถ เครื่องพรวน เครื่องหยอดเมล็ด และเครื่องเก็บเกี่ยว) การสึกหรอในท้องถิ่นจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมากในระหว่างการใช้งาน และชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกทำลายเนื่องจากความเสียหายในท้องถิ่น งานซ่อมแซมมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของชิ้นส่วน การประมวลผลด้วยเลเซอร์มีข้อได้เปรียบเฉพาะตัวจากเอฟเฟกต์แบบเลือกสรร และการหุ้มด้วยเลเซอร์สามารถซ่อมแซมชิ้นส่วนที่สึกหรอได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้ชิ้นส่วนไม่ถูกทิ้งเนื่องจากความเสียหายในท้องถิ่น ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของชิ้นส่วน และบรรลุข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอีกครั้งด้วยต้นทุนการลงทุนที่ต่ำที่สุด . นอกจากนี้ การซ่อมแม่พิมพ์ด้วยเลเซอร์สามารถยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้อย่างมาก และไม่จำกัดด้วยรูปร่างและขนาด ควรส่งเสริมและนำไปใช้อย่างจริงจังในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตร

ความคิดหลายประการเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์ในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตร:

1. เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ได้รับการส่งเสริมอย่างจริงจังในหลายอุตสาหกรรม และการประยุกต์ใช้ในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรก็มีความจำเป็นเช่นกัน อย่างไรก็ตามการเลือกประเภทการประมวลผลและการใช้เลเซอร์ต้องเริ่มต้นจากพื้นฐาน เฉพาะเมื่อวิธีการประมวลผลขั้นสูงนี้เชี่ยวชาญอย่างเต็มที่เท่านั้นจึงจะสามารถปรับปรุงกระบวนการแบบเดิมได้ดีขึ้นและนำข้อดีของเทคโนโลยีใหม่ ๆ เข้ามามีบทบาท เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ผสมผสานความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น เทคโนโลยี CAD เทคโนโลยี CNC เทคโนโลยีเลเซอร์ และเทคโนโลยีวัสดุ และเทคโนโลยีดังกล่าวครอบคลุมหลากหลาย ดังนั้น เมื่อบริษัทเครื่องจักรกลการเกษตรมีส่วนร่วมในโครงการผลิตเลเซอร์ พวกเขาจะต้องวิเคราะห์สภาพและความต้องการของตนเอง ปรึกษาบริษัทเครื่องจักรอื่น ระบุทิศทาง ค้นหาจุดรวม ดำเนินการทีละขั้นตอน และหลีกเลี่ยงสิ่งที่เรียกว่า "หนึ่ง- ขั้นตอน” เนื่องจากเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว จึงไม่มีบริษัทใดสามารถบรรลุเป้าหมายได้ในขั้นตอนเดียว
2. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรเริ่มได้รับความนิยมทั่วโลก สาเหตุหลักมาจากอุตสาหกรรมรู้สึกประทับใจในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเลเซอร์และผลกระทบที่เกิดขึ้นจริง นอกจากนี้ สาเหตุของการขาดการนำเทคโนโลยีเลเซอร์มาใช้ก่อนหน้านี้ก็คือ มีการประชาสัมพันธ์เทคโนโลยีเลเซอร์ไม่เพียงพอและขาดการปฏิบัติ ดังนั้น ผู้ประกอบการเครื่องจักรกลการเกษตรควรแนะนำและรับผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่ครบถ้วนในการผลิตทางอุตสาหกรรมโดยเร็วที่สุด ใช้ประโยชน์จากศูนย์ประมวลผลเลเซอร์มัลติฟังก์ชั่นที่ก่อตั้งขึ้นในอุตสาหกรรม และทำให้พวกเขาให้บริการแก่ผู้ประกอบการเครื่องจักรกลการเกษตรได้มากขึ้น
3. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการผลิตเลเซอร์กำลังสูงและอุปกรณ์เสริมได้รับการปรับปรุงมากขึ้น และทฤษฎีพื้นฐานและเทคโนโลยีการผลิตก็มีความเป็นผู้ใหญ่มากขึ้น เมื่อเทียบกับอุปกรณ์การประมวลผลอื่นๆ ราคาของเลเซอร์กำลังสูงไม่สูงมาก ดังนั้นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรจึงมีเงื่อนไขภายนอกบางประการ นอกจากนี้ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการเกษตร จุดแข็งของผู้ประกอบการการผลิตทางการเกษตรได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ และข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ก็สูงขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งเป็นแรงจูงใจภายในและเงื่อนไขสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในเครื่องจักรกลการเกษตร การผลิต. ดังนั้นจึงมีการใช้เทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์ในการผลิตเครื่องจักรกลการเกษตรอยู่ในปัจจุบัน สามารถคาดการณ์ได้ว่าการนำเทคโนโลยีการประมวลผลด้วยเลเซอร์มาช่วยปรับปรุงระดับการผลิตของเครื่องจักรกลการเกษตรได้อย่างมาก